Uvod u nanosisteme
ID: 0681nosilac predmeta: Matija R. Lidija
nivo studija: master akademske studije
ESPB: 2
oblik završnog ispita: pismeni
katedra: automatsko upravljanje
cilj
Upoznavanje sa osnovnim elementima nanosistema: materijalima, energijom, informacijom, organizacijom i upravljanjem. Osnovne vrste i karakteristike nanomaterijala i nanopartikula; osnovne metode, tehnike i uređaji za karakterizaciju materijala. Međumolekularne sile, potencijali . Kodogeni nanomaterijali i biomimkrija u nanosistemima. Samo-asembliranje i organizacija. Principi projektovanja nanorobota.
ishod
Sticanje osnovnih znanja iz nanosistema koja omogućavaju analizu problema i mogućnost predviđanja rešenja nanosistemskog problema uz upotrebu naučnih metoda i postupaka. Upoznavanje sa osnovnim principima rada STM i AFM. Integracija znanja iz fizike materijala, energetike i informatike u cilju prepoznanja osnovnih kriterijuma razlikovanja nanosistema od klasičnih tehničkih sistema.
sadržaj teorijske nastave
Osnovni elementi nanosistema: materijali, energija, informacije, organizacija i upravljanje. Značaj posmatranja procesa na nano nivou. Međumolekularne interakcije, termodinamički i statistički aspekti nanomaterijala. Uvod u tehnike za karakterizaciju nanomaterijala spektroskopskom analizom elektromagnetnog zračenja. Princip rada radijacionih i skenirajućih mikroskopa. STM i AFM. Osnovni i dodatni režimi rada i moduli. Kriterijumi samo-asembliranja i primeri molekularnih sistema nastalih samo-asembliranjem. Neorganski i organski sistemi, nespecifične i ne-kovalentne interakcije. Molekularno prepoznavanje, biomimikrija. Teorijski (fizički i hemijski) aspekti bioloških i tehničkih nanosistema.Sinteza nanosistema, molekularni gradivni blokovi. Upravljanje sintezom nanosistema i nanoroboti.
sadržaj praktične nastave
Upoznavanje sa procesima na nano nivou. Poređenje fizičkih i bioloških sistema na nano nivou. Osnovni izrazi i proračuni intentinzeta karakterističnih interakcija. Poređenja sa mikro i makro sistemima. Osnovni proračuni karakterističnih veličina. Metode za simulaciju nanosistema. Metode za računarsku simulaciju i optimizaciju nano sistema. Upoznavanje sa nanotehnološkom instrumentacijom za vizuelizaciju nano sistema. Osnove hardvera i softvera. Osnove upravljanja. Upoznavanje sa softverskim simulacijama molekularnih nano sistema. Proračunski modeli nespecifičnih i nekovalentnih interakcija. Praktični aspekti i primeri primene bioloških i tehničkih nanosistema. Upoznavanje sa sklopovima instrumenata za sintezu nano sistema i upoznavanje sa sklopovima nano robota.
resursi
1) Materijal sa predavanja, 2) Matija L., Kojić D., Vasić A., Jovanović T., Bojović B., Koruga Đ., Uvod u nanotehnologije, NAUKA, Beograd, Srbija, 2011,
3) Nanolaboratorija sa JEOL- STM/AFM uređajem za nanotehnologije i JEOL-uređajem za nanofilmove
fond časova
ukupan fond časova: 30
aktivna nastava (teorijska)
novo gradivo: 8
razrada i primeri (rekapitulacija): 5
aktivna nastava (praktična)
auditorne vežbe: 0
laboratorijske vežbe: 3
računski zadaci: 2
seminarski rad: 1
projekat: 0
konsultacije: 0
diskusija/radionica: 0
studijski istraživački rad: 0
provera znanja
pregled i ocena računskih zadataka: 1
pregled i ocena laboratorijskih izveštaja: 0
pregled i ocena seminarskih radova: 1
pregled i ocena projekta: 0
kolokvijum sa ocenjivanjem: 1
test sa ocenjivanjem: 3
završni ispit: 5
provera znanja (ukupno 100 poena)
aktivnost u toku predavanja: 0
test/kolokvijum: 0
laboratorijska vežbanja: 30
računski zadaci: 10
seminarski rad: 10
projekat: 20
završni ispit: 30
uslov za izlazak na ispit (potreban broj poena): 40
literatura
1. Mansoori Ali G.: Principles of Nanotechnology, University of Illinois, 2005.
2. Wiesendanger R.: Scanning Probe Microscopy and Spectroscopy, University of Hamburg, 1994
3. Bard.A.J., Integrated Chemical Systems: A Chemical Approach to Nanotechnology, John Wiley, New York, 1994
4. Rogers,B., Nanotechnology: Understanding Small Systems, CRC Press, Boca Ratom, 2008
5.
Preuzeto sa www.mas.bg.ac.rs
